CN107039717B - 一种空间耦合差分介质波导滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空间耦合差分介质波导滤波器，解决了现有技术中缺少一种既具备平面传输线结构小体积、低成本的优点，又兼具大体积金属波导低损耗特点的差分滤波器的技术问题，所述滤波器包括：设置在导体或绝缘板上的两个单开路面介质波导谐振器和N个双开路面介质波导谐振器；一一对应分别设置在所述两个单开路面谐振器上的两对差分端口；其中，N为大于等于0的整数。该介质波导滤波器的谐振器间没有直接相连，而是通过空间耦合实现差分通带响应。并且，该差分介质波导滤波器在共地与非共地两种情况下都能形成完整的差分通带，且都表现出良好的差模响应以及较高的共模抑制。另外，相较于传统的介质波导滤波器，具有更紧凑的体积且更易加工。

Description

一种空间耦合差分介质波导滤波器

技术领域

本发明涉及射频通信滤波技术领域，尤其涉及一种空间耦合差分介质波导滤波器。

背景技术

随着现代无线移动通信系统的快速发展，带通滤波器作为微波前端设备必不可少的元件，在无线设备中发挥着日趋重要的作用。多年以来，降低通带插入损耗、紧凑电路尺寸、在不影响滤波器性能的前提下降低生产成本仍然是滤波器设计中的重大挑战。

在现有技术中为了实现小尺寸和低成本，通常利用微带线和带状线结构设计滤波器，但是由于使用的导线非常薄，密度较高的传导电流被集中在导线边缘，导致这种结构设计的滤波器的差损较高，无法在许多实际应用中得到使用。

另外，由于现阶段差分技术对噪声和串扰有较强抗干扰能力，得到了越来越多的关注，并广泛应用于通信设备之中。

因此，如何设计出一种差分滤波器既具备上述平面传输线结构的小体积、低成本的优点，又兼具大体积金属波导低损耗的特点，是非常有意义的一项研究。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺少一种既具备平面传输线结构的小体积、低成本的优点，又兼具大体积金属波导低损耗特点的差分滤波器的技术问题，提出了一种空间耦合差分介质波导滤波器，弥补了现有技术在这一技术领域的技术空缺。

本发明实施例提供了一种空间耦合差分介质波导滤波器，包括：

设置在导体或绝缘板上的两个单开路面介质波导谐振器和N个双开路面介质波导谐振器；其中，N为大于等于0的整数；所述N个双开路面介质波导谐振器设置在所述两个单开路面介质波导谐振器之间，所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器中任意相邻的两个谐振器的开路面相对、且间隔设置；

一一对应分别设置在所述两个单开路面介质波导谐振器上的两对差分端口，用于输入或输出信号。

可选的，所述空间耦合差分介质波导滤波器暴露于应用空间环境中使用，或放入屏蔽腔内使用。

可选的，所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器在共地与非共地的两种情况下都能实现信号的滤波。

可选的，所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器的除开路面以外的侧面上均涂覆有金属表层。

可选的，所述两个单开路面介质波导谐振器相同，且均为工作在TE₂₀₁模的四分之一波长谐振器。

可选的，当N为大于等于1的整数时，所述N个双开路面介质波导谐振器相同，且均为工作在TE₂₀₁模的四分之一波长谐振器。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于在本发明方案中，提出了一种空间耦合差分介质波导滤波器，包括：设置在导体或绝缘板上的两个单开路面介质波导谐振器和N个双开路面介质波导谐振器，以及一一对应分别设置在所述两个单开路面介质波导谐振器上的两对差分端口；其中，N为大于等于0的整数；所述N个双开路面介质波导谐振器设置在所述两个单开路面介质波导谐振器之间，所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器中任意相邻的两个谐振器的开路面相对、且间隔设置；所述两对差分端口通过同轴馈电的方式与所述两个单开路面介质波导谐振器进行信号滤波，所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器中任意相邻的两个谐振器通过二者相对开路面的电磁耦合进行信号滤波；所述两对差分端口中的一对差分端口为信号输入端口、另一对差分端口为信号输出端口；当一对差分端口输入信号时，通过所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器对所述输入信号进行滤波处理，并通过另一对差分端口对滤波处理后的信号进行输出。即提出并设计了一种新型空间耦合差分介质波导滤波器。在该滤波器结构中，尽管介质波导谐振器间没有直接相连，但是通过空间耦合机制，它们构成的滤波器能够构成差分通带响应。尽管构成本滤波器的谐振器是分离的，但是由于场都集中在谐振器周围，因此滤波器的插入损耗非常低，具有良好的性能，所以本方案滤波器几乎不受外界干扰。并且，该差分介质波导滤波器在共地与非共地两种情况下都能形成完整的差分通带，且都表现出良好的差模响应以及较高的共模抑制。进一步，本方案滤波器可以轻易地封装在一个屏蔽腔中，而性能不受影响。另外，本方案提出的空间耦合滤波器相较于传统的滤波器，具有更紧凑的体积；且相对于传统的一体化介质波导滤波器更容易被加工。综上所述，这种空间耦合差分介质波导滤波器，有效地解决了现有技术中缺少一种既具备平面传输线结构的小体积、低成本的优点，又兼具大体积金属波导低损耗特点的差分滤波器的技术问题，弥补了现有技术在这一技术领域的技术空缺。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种空间耦合差分介质波导滤波器结构示意图；

图2A为本发明实施例提供的一种TE₁₀₁模介质波导谐振器的结构示意图；

图2B为本发明实施例提供的TE₁₀₁模介质波导谐振主视图的电场分部图；

图2C为本发明实施例提供的存在完美磁壁的TE₁₀₁模半切介质波导谐振器的谐振主视图的电场分部图；

图2D为本发明实施例提供的存在非完美磁壁的TE₁₀₁模半切介质波导谐振器的谐振主视图的电场分部图；

图3为本发明实施例提供的一种拓展长度l_e与相对介电常数ε_r的曲线关系图；

图4为本发明实施例提供的TE₂₀₁模的单开路面和双开路面介质波导谐振器的电场分布图；

图5为本发明实施例提供的一种TE₂₀₁模谐振频率与侧面长度l’的曲线关系图；

图6为本发明实施例提供的一种三阶差分介质波导滤波器结构示意图；

图7A为本发明实施例提供的一种介质波导谐振器与SMA同轴探针的安装示意图；

图7B为本发明实施例提供的一种安装SMA同轴探针的介质波导谐振器的主视图；

图8A为本发明实施例提供的一种三阶差分介质波导滤波器的外部品质因数Q_e与SMA探针的长度l_d之间的曲线关系图；

图8B为本发明实施例提供的一种三阶差分介质波导滤波器的谐振器耦合系数M₁₂与谐振器间距S₁之间的曲线关系图；

图9为本发明实施例提供的一种三阶差分介质波导滤波器的谐振器在不共地的情况下的仿真与测试结果图；

图10为本发明实施例提供的一种三阶差分介质波导滤波器的谐振器在共地的情况下的仿真与测试结果图；

图11为本发明实施例提供的一种空间耦合差分介质波导滤波器制作方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种空间耦合差分介质波导滤波器，解决了现有技术中存在的缺少一种既具备平面传输线结构的小体积、低成本的优点，又兼具大体积金属波导低损耗特点的差分滤波器的技术问题，提出了一种基于空间耦合机制的滤波器结构的滤波器，弥补了现有技术在这一技术领域的技术空缺。

本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明实施例提供了一种空间耦合差分介质波导滤波器，包括：设置在导体或绝缘板上的两个单开路面介质波导谐振器和N个双开路面介质波导谐振器；其中，N为大于等于0的整数；所述N个双开路面介质波导谐振器设置在所述两个单开路面介质波导谐振器之间，所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器中任意相邻的两个谐振器的开路面相对、且间隔设置；一一对应分别设置在所述两个单开路面介质波导谐振器上的两对差分端口，用于输入或输出信号。

可见，本申请方案提出了一种新型空间耦合差分介质波导滤波器。在该滤波器结构中，尽管介质波导谐振器间没有直接相连，但是通过空间耦合机制，它们构成的滤波器能够构成差分通带响应。并且，该差分介质波导滤波器在共地与非共地两种情况下都能形成完整的差分通带，且都表现出良好的差模响应以及较高的共模抑制。有效地解决了现有技术中缺少一种既具备平面传输线结构的小体积、低成本的优点，又兼具大体积金属波导低损耗特点的差分滤波器的技术问题，弥补了现有技术在这一技术领域的技术空缺。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

请参考图1，本发明实施例提供了一种空间耦合差分介质波导滤波器，包括：

设置在导体或绝缘板100上的第一介质波导谐振器1、第三介质波导谐振器3和N个第二介质波导谐振器(21～2N)；其中，N为大于等于0的整数；当N为大于等于1的整数时，N个第二介质波导谐振器(21～2N)设置在第一介质波导谐振器1和第三介质波导谐振器3之间，第一介质波导谐振器1、第三介质波导谐振器3和N个第二介质波导谐振器(21～2N)中任意相邻的两个谐振器的开路面相对、且间隔设置；其中，第一介质波导谐振器1和第三介质波导谐振器3为单开路面介质波导谐振器，N个第二介质波导谐振器(21～2N)为双开路面介质波导谐振器；

一一对应分别设置在第一介质波导谐振器1和第三介质波导谐振器3上的第一差分端口4(包括第一单端口Port1、第二单端口Port1’)和第二差分端口5(包括第三单端口Port2、第四单端口Port2’)；其中，第一差分端口4和第二差分端口5分别通过同轴馈电的方式与第一介质波导谐振器1和第三介质波导谐振器3进行信号滤波，第一介质波导谐振器1、第三介质波导谐振器3和N个第二介质波导谐振器(21～2N)中任意相邻的两个谐振器通过二者相对开路面的电磁耦合进行信号滤波；

两对差分端口(4、5)中的一对差分端口为信号输入端口、另一对差分端口为信号输出端口；当一对差分端口输入信号时，通过第一介质波导谐振器1、N个第二介质波导谐振器(21～2N)和第三介质波导谐振器3对所述输入信号进行滤波处理，并通过另一对差分端口对滤波处理后的信号进行输出。

其中，第一介质波导谐振器1、第三介质波导谐振器3和N个第二介质波导谐振器(21～2N)在共地与非共地的两种情况下都能实现信号的滤波。

需要指出的是，当N等于0时，第一介质波导谐振器1和第三介质波导谐振器3的开路面相对，并通过电磁耦合进行信号滤波。第一介质波导谐振器1、第三介质波导谐振器3和两对差分端口(4、5)共同形成一个二阶的空间耦合差分介质波导滤波器，当一对差分端口输入信号时，通过第一介质波导谐振器1和第三介质波导谐振器3对所述输入信号进行滤波处理，并通过另一对差分端口对滤波处理后的信号进行输出。

进一步，仍请参考图1，当N为大于等于1的整数时，滤波器两侧的第一介质波导谐振器1和第三介质波导谐振器3的尺寸完全一致；中间的N个第二介质波导谐振器(21～2N)的尺寸完全一致；第一介质波导谐振器1与第二介质波导谐振器21在x轴和y轴方向上的长度相同(分别为a和b)、在z轴方向上的长度不同(分别为l’和l_m)。单端口(Port1、Port1’、Port2、Port2’)没入谐振器中的深度相同(均为l_d)。

另外，介质波导谐振器之间的间距(S₁，S₂，S₃,...,S_N+1)，能够控制谐振器之间的耦合强弱，其大小由计算的耦合系数决定。

需要注意的是，当N等于0时，该滤波器只包含第一介质波导谐振器1和第三介质波导谐振器3。

在具体实施过程中，第一介质波导谐振器1和第三介波导谐振器3的除开路面以外的侧面上均涂覆有金属表层。第一介质波导谐振器1和第三介质波导谐振器3相同，均为由二分之一波长的介质波导谐振器切割获得的四分之一波长的介质波导谐振器，且均工作在TE₂₀₁模。

具体的，请参考图2A为一个表面包金属层(如银)的二分之一波长的介质波导谐振器，其工作在TE₁₀₁模，尺寸为a×b×2l。一般情况下，二分之一波长介质波导谐振器的对称面是一个完美磁壁(PMW，Prefect Magnetic Wall)，如图2B所示。根据电磁场边界条件的理论，这个二分之一波长的介质波导谐振器可以沿着对称面对半切，构成一个四分之一波长的谐振器(切面为谐振器的开路面)，如图2C所示。该谐振器具有下式(1)所示的参数表达式：

在上述式(1)中，ω₀为谐振器的角频率，单位：rad/s；ε₀为真空绝对介电常数，取值为8.85×10^-12F/m；ε_r为相对介电常数，单位：F/m；μ₀为真空磁导率，取值为4π×10^-7H/m；a为谐振器沿着x轴方向(即与开路面平行的方向)的长度，单位m。

但在实际情况下，由于介质的介电常数并非无穷大的，四分之一波长谐振器的开路面形成的是一个非完美的磁壁(Non-PMW，Non-Prefect Magnetic Wall)。与理论结果相比，沿二分之一波长介质波导谐振器的PMW切割获得的四分之一波长的谐振器，其实际的谐振频率要更高一些，即以图2C的方式切割二分之一波长介质波导谐振器获得的四分之一波长介质波导谐振器的谐振频率高于原二分之一波长介质波导谐振器的谐振频率。

针对上述问题，为确保切割二分之一波长介质波导谐振器获得的四分之一波长介质波导谐振器的谐振频率与原二分之一波长介质波导谐振器的谐振频率一致，可通过增加切割后获得的四分之一波长的谐振器的开路面到与其相对的侧面(即坐标轴xy所确定的侧面)的距离，即通过如图2D所示的方式切割谐振器，图2D中切割后获得的四分之一波长的谐振器的开路面到与其相对的侧面的距离l’大于图2C中切割后获得的四分之一波长的谐振器的开路面到与其相对的侧面的距离l。请参考图2A-2D，l’＝l+l_e，l_e为最终切割获得的四分之一波长的谐振器的开路面距离Non-PMW(即原二分之一波长介质波导谐振器的PMW的位置)的距离，即为扩展长度。图2D所示谐振器具有下式(2)所示的参数表达式：

当TE₁₀₁模的谐振频率固定，且当取a＝24.5mm，b＝11mm以及TE₁₀₁模的谐振频率f＝1.28GHz时，l_e和ε_r的关系如图3所示。从图3中可以发现，随着相对介电常数ε_r的减少，增加扩展长度l_e，能保持谐振频率不变。因此，在保证谐振频率不变时，可通过增加谐振器的相对介电常数ε_r，来减小扩展长度l_e。

在本申请实施例中，第一介质波导谐振器1和第三介质波导谐振器3均为以如图2A-图2D的原理切割获得的四分之一波长的介质波导谐振器。通过利用图3所对应的上述特性，通过增加谐振器的ε_r，减小l和l_e以减少谐振器的长度l’，同时实现缩减滤波器中元件体积的效果，以及降低开路面的辐射损耗。其中，l’是具有单个开路面的介质波导谐振器沿z轴方向的长度，如图2D所示。

进一步，在具体实施过程中，当N为大于等于1的整数时，N个第二介质波导谐振器(21～2N)中的任一谐振器的除开路面以外的侧面上均涂覆有金属表层。

具体的，N个第二介质波导谐振器(21～2N)中的任一谐振器可通过进一步切割上述以图2A-图2D所示切割方式获得的四分之一波长的介质波导谐振器获得；且任一第二介质波导谐振器的两个开路面关于切割前的所述四分之一波长的介质波导谐振器的Non-PMW所在的面对称。

更具体的，请参考图4，为本申请实施例中半切过的介质波导谐振器的电场分布图，其工作在TE₂₀₁模下。TE₂₀₁模可以看成两个大小相同相位相反的TE₁₀₁模，而这两个TE₁₀₁之间会产生一个完美电壁(PEW，Prefect Electric Wall)。因此，可以通过参考图2A-图2D中TE₁₀₁模的分析方法，对TE₂₀₁模进行分析。根据上述理论分析，四分之一波长的介质波导滤波器(如图4左侧部分所示)还能进一步的切割(如图4右侧部分所示)。进一步切割后其沿z轴的物理长度为l_m＝2l_e，同时，在所设计的差分滤波器中能够通过这两个开路面实现多阶串联谐振器之间的耦合。其中，l_m是具有两个开路面的第二介质波导谐振器沿z轴方向的长度。因为l_m＝2l_e，l_e＝l’-l，而l’和l的公式已经在公式(1)与公式(2)中给出，因此l_m和l’都是由谐振器中心频率的角速度ω₀、相对介电常数ε_r、谐振器沿着x轴方向的长度a决定。

需要指出的是，在上述对应图2A-图2D的内容中，为了分析l_m和l’与谐振器中心频率的角速度ω₀、相对介电常数ε_r、谐振器沿着x轴方向的长度a等的关系，是对一个在TE₁₀₁模下的谐振器进行分析，而在实际设计中激励的是TE₂₀₁模。

下面以一个相对介电常数为37，损耗角为1.5e-4的TE₂₀₁模的介质波导谐振器在公式(2)计算方法下的参数关系与Ansoft HFSS仿真结果的对比，如图5所示，为当2a＝49mm且b＝11mm时，TE₂₀₁模谐振频率与l’的关系。可以确定设计的1.28GHz的TE₂₀₁模介质波导谐振的长度l’。另外，从图5中可以发现，在谐振器下面加地对谐振频率几乎没影响。

下面结合图6，以实现一款中心频率1.28GHz，3dB相对带宽约为5.2％的3阶差分介质波导滤波器为例。

具体的，在设计中需要使用一个3阶的低通原型，其中g₀＝g₁＝g₃＝g₄＝1，g₂＝2。通过公式(3)和(4)，可以计算出滤波器所需的外部品质因数Q_e和耦合系数M_i,i+1。

通过计算可以得到Q_e＝19.61，M₁₂＝M₂₃＝0.036(M₁₂为图6中从左到右，第一介质波导谐振器1与第二介质波导谐振器2的耦合系数，M₂₃为第二介质波导谐振器2与第三介质波导谐振器3的耦合系数)。

图6为采用空间耦合机制的3阶差分介质波导滤波器设计结构，而其中使用的SMA同轴探针馈电方式如图7A和图7B所示。谐振器之间的耦合是在一个开放的空间中，通过面对面放置的开路面实现。分别如图8A和8B所示，滤波器的Q_e是通过改变SMA探针的长度l_d实现的，而耦合系数M₁₂、M₂₃是通过改变谐振器之间的距离S实现的。另外，还可以发现在滤波器下面加一个金属地几乎不会影响滤波器的Q_e，但对谐振器的耦合强度有轻微的影响。在谐振器不共地的情况下，通过优化，可以确定滤波器的参数：l’＝22.3mm(l_e＝6.7mm)，l_m＝2l_e＝13.4mm，l_d＝6mm，a＝24.5mm，b＝11mm and S₁＝9.3mm。如果在滤波器的下面加上地，则需要调整谐振器之间的耦合距离S，来满足设计的要求，而其他参数无需改变。

通过SMA头输入信号后，信号以波导的形式在介质波导谐振器中传播，在经过空气介质时所需的TE₂₀₁模信号能够顺利的通过并传输到下一个介质波导谐振器中去，以此实现滤波器的滤波功能。

进一步，分别通过Ansoft HFSS和安捷伦N5230A网络分析仪直接仿真和测量出上述3阶差分介质波导滤波器的差模和共模响应。图9为差分介质波导滤波器的谐振器在不共地的情况下仿真和测试的结果图，其仿真和测试结果得到很好的吻合。差模通带的中心频率为1.6GHz，3dB带宽为5.1％，测试的最小插入损耗为0.9dB，通带内的回波损耗超过15dB，而从1GHz到1.6GHz的共模抑制要高于45dB。滤波器的谐振器在共地的情况下也具有相同的性能，如图10所示。综上所述，本文设计的差分介质波导滤波器不管是在共地还是在非共地的情况下都能正常的工作，展示了这种滤波器设计上的高灵活性。

当然，在其它实施方式中，为满足不同的滤波效果，可根据滤波器原型灵活调整滤波器的阶数，并选择合适的介电常数的介质波导谐振器，谐振器的尺寸和间距也可根据实际情况进行调整。具体的，通过本方案可获得由两个单开路面介质波导谐振器构成的二阶滤波器，或由两个单开路面介质波导谐振器和至少一个双开路面介质波导谐振器构成的多阶滤波器。其中所有谐振器都关于滤波器的中心轴镜像对称。

总而言之，本申请方案提出并设计的一种新型空间耦合差分介质波导滤波器至少具有以下技术优势：

1)在该滤波器结构中，尽管介质波导谐振器间没有直接相连，但是通过空间耦合机制，它们构成的滤波器能够构成差分通带响应。这种空间耦合滤波器相较于传统的介质波导滤波器滤波器，具有更紧凑的体积。且相对于传统的一体化介质波导滤波器更容易被加工。

2)尽管谐振器是分离的，但是由于场都集中在谐振器周围，因此滤波器的插入损耗非常低，具有良好的特性。即本方案中的滤波器几乎不受外界干扰。

3)该差分介质波导滤波器在共地与非共地两种情况下都能形成完整的差分通带，性能相似且都表现出良好的差模响应以及较高的共模抑制。

4)在滤波器的介质波导谐振器的表面涂覆金属层，使得滤波器可以通过在较大的传导面内均匀分配电流，来避免电流的过度集中。同时，在介质波导滤波器中，采用了较高介电常数的材料，使其尺寸显著减小。

5)本申请滤波器可暴露于应用空间环境中使用、或放入屏蔽腔内使用，具有高性能，结构灵活的特点，能够广泛应用于许多应用(如许多蜂窝式的基站设备)中。

实施例二

基于同一发明构思，请参考图11，本发明实施例还提供了一种空间耦合差分介质波导滤波器制作方法，所述方法包括步骤：

S1、通过分别将两个二分之一波长的介质波导谐振器进行切割，获得两个四分之一波长的单开路面介质波导谐振器；

S2、通过分别将N个与所述任一单开路面介质波导谐振器相同的介质波导谐振器进行切割，获得N个双开路面介质波导谐振器；其中，N为大于等于0的整数；当N为大于等于1的整数时，任一双开路面介质波导谐振器的两个开路面关于切割前的所述二分之一波长的介质波导谐振器的对称面对称；

S3、在导体或绝缘板上安装所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器，并将所述N个双开路面介质波导谐振器设置在所述两个单开路面介质波导谐振器之间；其中，所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器中任意相邻的两个谐振器的开路面相对、且间隔设置；所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器中任意相邻的两个谐振器通过二者相对开路面的电磁耦合进行信号滤波；

S4、一一对应分别在所述两个单开路面介质波导谐振器上设置两对差分端口；其中，所述两对差分端口通过同轴馈电的方式与所述两个单开路面介质波导谐振器进行信号滤波；所述两对差分端口中的一对差分端口为信号输入端口、另一对差分端口为信号输出端口；当一对差分端口输入信号时，通过所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器对所述输入信号进行滤波处理，并通过另一对差分端口对滤波处理后的信号进行输出。

在具体实施过程中，在步骤S3之前所述方法还包括：在所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器的除开路面以外的侧面上均涂覆金属表层。

根据上面的描述，上述空间耦合差分介质波导滤波器制作方法用于制作上述空间耦合差分介质波导滤波器，所以，该制作方法与上述滤波器的一个或多个实施例一致，在此就不再一一赘述了。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制作品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种空间耦合差分介质波导滤波器，其特征在于，包括：

设置在导体或绝缘板上的两个单开路面介质波导谐振器和N个双开路面介质波导谐振器；其中，N为大于等于0的整数；所述N个双开路面介质波导谐振器设置在所述两个单开路面介质波导谐振器之间，所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器中任意相邻的两个谐振器的开路面相对、且间隔设置；

一一对应分别设置在所述两个单开路面介质波导谐振器上的两对差分端口，用于输入或输出信号；

所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器的除开路面以外的侧面上均涂覆有金属表层；

所述两个单开路面介质波导谐振器相同，且均为工作在TE₂₀₁模的四分之一波长谐振器。

2.如权利要求1所述的空间耦合差分介质波导滤波器，其特征在于，所述空间耦合差分介质波导滤波器裸露于应用空间环境中使用，或放入屏蔽腔内使用。

3.如权利要求1所述的空间耦合差分介质波导滤波器，其特征在于，所述两个单开路面介质波导谐振器和所述N个双开路面介质波导谐振器在共地与非共地的两种情况下都能实现信号的滤波。

4.如权利要求1所述的空间耦合差分介质波导滤波器，其特征在于，当N为大于等于1的整数时，所述N个双开路面介质波导谐振器相同，且均为工作在TE₂₀₁模的四分之一波长谐振器。